(57)【要約】【課題】新規な電流シンク回路を提供する。【解決手段】  本発明のいくつかの態様による装置は、検出素子、この検出素子に接続されたパス素子、およびこのパス素子に接続された設定素子を備える。設定素子では、電圧閾値レベルと電流調整基準の両方が得られる。パス素子は、電流シンク回路を流れる電流を設定素子に応動して通過させることができる。電流シンク回路の両端間にかかる電圧が電圧閾値レベルより低いときは、電流シンク回路を流れる電流が実質的にゼロである。電流シンク回路の両端間にかかる電圧が電圧閾値レベルより低いときは、検出素子により発生する信号がパス要素を流れる電流を調整することにより電流調整基準に応じて調整される。【選択図】図１
2007265380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流シンク回路であって、
検出素子と、
該検出素子に接続されたパス素子と、
該パス素子に接続されていて電圧閾値レベルと電流調整基準の両方を与える設定素子であって、その設定素子に応答して該パス素子が電流シンク回路の電流を通過させる設定素子と、
を含み、電流シンク回路の両端間にかかる電圧が電圧閾値レベルより低いときは、電流シンク回路の電流が実質的にゼロであり、電流シンク回路の両端間にかかる電圧が該電圧閾値レベルより高いときは、該検出素子により発生する信号が、該パス要素の電流を調整することにより該電流調整基準に応じて調整される、電流シンク回路。
【請求項２】
前記設定素子がツェナーダイオードである請求項１に記載の電流シンク回路。
【請求項３】
前記電圧閾値レベルと前記電流調整基準が、ツェナー降伏状態時の前記ツェナーダイオードによって設定される請求項２に記載の電流シンク回路。
【請求項４】
前記設定素子が、第２のツェナーダイオードに接続された少なくとも第１のツェナーダイオードを含む請求項１に記載の電流シンク回路。
【請求項５】
電流シンク回路の両端間にかかる電圧が前記電圧閾値レベルを超えたとき、電流シンク回路の電流が、一定の電圧範囲にわたって実質的に一定である請求項１に記載の電流シンク回路。
【請求項６】
電流シンク回路の両端間にかかる電圧が前記電圧閾値レベルを超えたとき、電流シンク回路の電流が増加し始め、該電圧閾値より高い電流シンク回路の両端間にかかる電圧の一定範囲にわたって実質的に一定値に調整される請求項１に記載の電流シンク回路。
【請求項７】
電流シンク回路の電流が、前記電圧閾値より高い電流シンク回路の両端間にかかる電圧の一定範囲にわたって、第１と第２のシンク電流レベルの間に調整される請求項１に記載の電流シンク回路。
【請求項８】
電流シンク回路の両端間にかかる電圧の前記範囲が、電流シンク回路の両端間にかかる第１と第２の電圧の間にある請求項７に記載の電流シンク回路。
【請求項９】
電流シンク回路をトリガーする方法であって、
前記電流シンク回路の入力端子間に接続された設定素子によって電圧閾値レベルと電流調整基準を発生させるステップと、
該設定素子に接続されたパス素子に電流を通すことにより、電流シンク回路の電流を該設定素子に応答して通過させるステップであって、電流シンク回路の両端間にかかる電圧が該電圧閾値レベルより低いときは、電流シンク回路の電流が実質的にゼロである、前記ステップと、
電流シンク回路の両端間にかかる電圧が該電圧閾値レベルより高いとき、該パス素子に接続された検出素子により発生する信号を、該パス要素の電流を調整するステップにより該電流調整基準に応じて調整するステップと；
を含む方法。
【請求項１０】
設定素子によって電圧閾値レベルと電流調整基準を発生させるステップが、前記電圧閾値レベルと前記電流調整基準を電流シンク回路の入力端子間に接続されたツェナーダイオードによって発生させるステップを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記設定素子によって電圧閾値レベルと電流調整基準を発生させるステップが、前記電圧閾値レベルと前記電流調整基準を電流シンク回路の入力端子間に接続されたツェナーダイオードによって発生させるステップを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
電流シンク回路の両端間にかかる電圧が前記電圧閾値レベルより高いとき前記パス要素の電流を調整するステップが、該パス素子の電流を電流シンク回路の両端間にかかる該電圧閾値レベルより高い電圧の一定範囲にわたって実質的に一定値に調整するステップを含む請求項９に記載の方法。  
【請求項１３】
さらに、電流シンク回路の両端間にかかる電圧が前記電圧閾値レベルより高くなったとき、電流シンク回路の電流のレベルを前記実質的にゼロのレベルから上昇させるステップを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
電流シンク回路の両端間にかかる電圧が前記電圧閾値レベルより高いとき前記パス要素の電流を調整するステップが、該パス素子の電流を電流シンク回路の両端間にかかる電圧閾値レベルより高い電圧の一定範囲にわたって第１と第２のシンク電流レベルの間に調整するステップを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
電流シンク回路の両端間にかかる電圧の前記範囲が、電流シンク回路の両端間にかかる第１と第２の電圧の間にある請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には回路技術に関し、より詳しくは、電流シンク回路両端間の印加電圧がある電圧閾値レベルを超えたときシンク電流を調整するようにした電圧トリガー型電流シンク回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路の応用技術では、回路に電源電圧を供給する電源から調整された電流をシンクすることが望ましい場合がある。さらに、一部の応用技術においては、回路への印加電圧が電圧閾値レベルを超えたときにのみシンク電流を調整することが求められる。その場合、電源の電力消費を低減するため、あるいは分類／認識法(classification/recognition procedure)の一環として、この電圧が電圧閾値レベルより低いときは、流れる電流が実質上ゼロとなるように電流シンク回路を設計することが可能である。
【０００３】
上記のような分類／認識法の一例が、ＩＥＥＥ標準規格８０２．３ａｆの一部に記載されている。この規格には、電子機器に電源電圧を供給するための手段としてイーサネット（登録商標）ケーブリングを使用する電源に接続されている電子機器によって表示されなければならない分類／認識特性が記載されている。このようなＩＥＥＥ規格８０２．３ａｆに基づく応用技術においては、電子機器は、イーサネットケーブルから電源電圧を受け取る動作の一環として、回路両端間に印加されるある一定範囲にわたる電源電圧に対して調整された電流をシンクするように設計された電流シンク回路を備えなければならない。この目的のために使用される電流シンク回路は、ある閾値より低い電圧におけるシンク電流が実質的にゼロでなければならない。したがって、使用する電流シンク回路は、その両端間に印加される電圧に応答して電圧トリガー型電流シンク回路として動作するものでなければならない。このような特性を持つ従来周知の回路は、電圧閾値設定素子と個別の電流調整基準素子を含んでいる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
以下、本発明を実施形態に基づき図面を参照して詳細に説明するが、これらの実施形態は本発明を限定したり包括したりする趣旨のものではなく、また、図中同様の参照符号は、別途明記する場合を除き、いくつかの異なる図面を通して、同様の構成部分を指すものとする。
【０００５】
ここでは、本発明の電圧トリガー型電流シンク回路を実施するための装置および方法のいくつかの例を開示し、説明する。以下の説明においては、本発明の完全な理解を期すべく、具体的な詳細事項を多数記載する。しかしながら、この技術分野の当業者にとって、本発明がこれらの具体的な詳細事項の記載なしでも実施可能であることは自明であろう。発明の実施に関連する周知の方法については、本発明が不明確になることを避けるため、詳細な説明は省略する。
【０００６】
本願明細書を通して、「一実施形態」あるいは「実施形態」と言う場合、当該実施形態との関連で説明した各特定の機能、構造あるいは特徴が本発明の少なくとも１つの実施形態に備わっていることを意味する。したがって、「一実施形態において」または「実施形態において」という文言が本願明細書の様々な箇所に記載されている場合、必ずしもすべて同じ実施形態を指すものではない。さらに、それらの特定の機能、構成または特徴を本発明の開示技術に基づき１以上の実施形態において任意の適切な組合せまたは付随的・補助的組合せの形で組み合わせることも可能である。
【０００７】
まず、本発明の開示技術に基づく電圧トリガー型電流シンク回路およびそのような回路を実現する方法について説明する。本発明の実施形態には、電流調整基準機能と電圧閾値レベル設定機能の両機能を単一の回路素子に組み込むべく電圧トリガー型電流シンク回路を簡単化する方法および装置が含まれる。本願明細書では、全体を通して、直流（ＤＣ）電源に接続された回路を例示して説明する。しかしながら、本発明によれば、これらの開示技術は、交流電圧を直流電源電圧に変換する適切な整流段を組み込んで、交流（ＡＣ）電圧を入力とするよう設計された回路にも適用することが可能である。
【０００８】
図１に電圧トリガー型電流シンク回路１０１の一例の回路図を示す。図示の電圧トリガー型電流シンク回路１０１は、その入力端子１０５と１０７との間に接続された電源から直流電源電圧１０３を受け取るよう接続されている。図示例のように、電圧トリガー型電流シンク回路１０１は、この回路が電流をシンクし始める電源電圧である電圧閾値を設定する第１の回路素子のツェナーダイオードＶＲ１（１０９）と、電源から引かれる電流の調整レベルを決定する電流調整基準を設定する上記第１の回路素子とは別の第２の回路素子の精密基準ＩＣ１（１１１）を備えている。抵抗器Ｒ１（１１３）、Ｒ２（１１５）とトランジスタＱ２（１１７）、Ｑ３（１１９）を含むバイアス回路１２１は、バイアス電流Ｉbias１２３を精密基準ＩＣ１（１１１）に供給してこれを確実にメーカー仕様の範囲内で動作させるための簡単なバイアス電流源回路を形成する。ここで、抵抗器Ｒ１（１１３）、Ｒ２（１１５）とトランジスタＱ２（１１７）、Ｑ３（１１９）で形成されるバイアス回路１２１は、バイアス電流Ｉbias１２３を供給するために使用することができるバイアス電流源回路のほんの一例であり、単一のトランジスタまたは抵抗器しか用いない他の多くのバイアス回路構成を使用することが可能であることは理解されよう。
【０００９】
図１に示す例においては、電圧トリガー型電流シンク回路１０１を流れる電流は、直流電源電圧１０３がツェナーダイオードＶＲ１（１０９）により設定される閾値より高くなるまで実質的にゼロである。直流電源電圧１０３がこの電圧閾値より高くなると、ツェナーダイオードＶＲ１（１０９）を通って電流が流れ、バイアス回路１２１がバイアス電流Ｉbias１２３をバイアスの精密基準ＩＣ１（１１１）とトランジスタＱ１（１２５）のベースに供給され、電流シンク電流検出素子Ｒｓ（１２７）に電流が流れる。図示例では、電流センス信号１２９が電流シンク電流検出素子、すなわち抵抗器Ｒｓ（１２７）の両端間電圧を示している。抵抗器Ｒｓ（１２７）の両端間に生じる電圧が精密基準ＩＣ１（１１１）の基準電圧レベルまで上がると、ＩＣ１（１１１）は、トランジスタＱ１（１２５）のベースに流れる電流、ツェナーダイオードＶＲ１（１０９）を流れる電流、したがってこのレベルで電源から流れる電流を調整する。この例では、ＩＣ１（１１１）の基準電圧レベルが電流調整基準である。
【００１０】
電圧トリガー型電流シンク回路１０１の両端間にかかる直流電源電圧がツェナーダイオードＶＲ１（１０９）により定まる電圧閾値レベルを超えると、電流シンク回路１０１を流れる電流が増加し始め、ツェナーダイオードＶＲ１（１０９）により定まる上記電圧閾値より高い電流シンク回路１０１の両端間電圧の一定範囲にわたって実質的に一定値に調整される。このシンク電流（シンク電流）値が全体的に調整される実際の電圧は、トランジスタＱ１（１２５）のコレクタ−エミッタ間電圧と抵抗器Ｒｓ（１２７）の電圧降下の関数である。シンク電流が実質的に一定値に調整される電圧トリガー型電流シンク回路１０１の両端間電圧の範囲は、用途によって異なる。例えば、幾分高い直流電源電圧１０３でトランジスタＱ１（１２５）を遮断して、電流シンク回路１０１での無駄な電力消費を抑えることも可能である。電流シンク回路１０１を遮断するために使用する回路は、本発明の開示技術が不明確になることを避けるため、図示省略する。
【００１１】
図２は、電圧閾値レベルと電流調整基準電圧レベルを設定するのに互いに別個の素子を使用する電圧トリガー型電流シンク回路２０１の一例を示すブロック図である。図２に示すいくつかのブロックは、図１に示す電圧トリガー型電流シンク回路の例に破線で示す同様の名前のブロックと類似している。具体的に言うと、電圧トリガー型電流シンク回路２０１は、電源に接続されていて直流電源電圧２０３が供給される入力端子２０５、２０７を有する。入力端子２０５には電圧閾値レベル設定素子２０９が接続され、この電圧閾値レベル設定素子２０９には、電流シンク電流検出素子２２７とパス素子２２５が接続されている。電流シンク電流検出素子２２７には、この素子から電流センス信号２２９を受け取るように、電流調整基準素子２１１が接続されている。パス素子２２５は、電流調整基準素子２１１が接続されており、この素子２１１は、パス素子２２５を制御することによって電流シンク検出素子２２７を流れる電流を制御する。図２に示す例では、パス素子２２５は図１のトランジスタＱ１ １２５）に相当するということが分かるであろう。もう一つの例として、図１に示すバイポーラトランジスタＱ１（１２５）に代えて、パス素子２２５に電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を使用することが可能なことも明らである。
【００１２】
図３は、本発明の一実施形態における電圧トリガー型電流シンク回路３０１を示すブロック図である。図示のように、電流シンク回路３０１は、電流シンク電流検出素子３２７、この検出素子３２７に接続されたパス素子３２５を有し、かつこのパス素子３２５に接続された電流調整基準・電圧閾値設定素子３３１を有する。図から明らかなように、図３においては、図２における電圧閾値レベル設定素子２０９と電流調整基準素子２１１が電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１として一体化されており、このレベル設定素子３３１は電流シンク回路３０１の入力端子３０５と３０７の間に接続されている。入力端子３０５、３０７は、電源に接続されて、電源電圧３０３が供給される。本発明によれば、電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１では、電流シンク回路３０１の電圧閾値と電流調整基準の両方とも得られる。
【００１３】
動作について説明すると、まず、電流シンク電流検出素子３２７で発生した電流センス信号３２９が、電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１で発生する電流調整基準に応じて調整される。電流センス信号３２９は、電流シンク回路３０１の両端間電圧が電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１により設定された閾値レベルより高いとき、パス要素を流れる電流を調整することによって調整される。本発明によれば、図示実施形態の場合、パス素子３２５は、電流シンク回路３０１を流れる電流を電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１に応動して通過させる。
【００１４】
図示の実施形態においては、パス素子３２５を通過し、電流シンク回路３０１を流れる電流は、電流シンク回路３０１の両端間にかかる電源電圧３０３が一体型の電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１により設定される閾値レベルより低いときは、実質的にゼロである。本発明によれば、電流シンク回路３３１を流れる電流は、電流シンク回路３３１の両端間にかかる電圧が一体型の電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１により設定された閾値レベルを超えると、電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子３３１により設定された電流調整基準に調整される。
【００１５】
図４は、本発明の一実施形態における電圧トリガー型電流シンク回路４０１を示す回路図である。図３の電流シンク回路３０１と同様に、電流シンク回路４０１は、電流シンク電流検出素子４２７、この検出素子４２７に接続されたパス素子４２５、このパス素子４２５に接続された電流調整基準・電圧閾値設定素子４３１を有する。図示実施形態においては、電流調整基準・電圧閾値設定素子４３１は、ツェナーダイオードＶＲ１を備え、電圧閾値レベルと電流調整基準がツェナー降伏状態時のツェナーダイオードＶＲ１の基準電圧降下と実質的に等しくなるように動作する。図示の実施形態において、電流調整基準・電圧閾値設定素子４３１は、パス素子４２５のバイポーラトランジスタＱ１のベース−エミッタ接合を介してパス素子４２５に接続されている。図示のように、電源が入力端子４０５、４０７の間に電源電圧を供給するよう接続されている。抵抗器Ｒ１（４１３）、Ｒ２（４１５）とトランジスタＱ２（４１７）、Ｑ３（４１９）で形成されたバイアス回路４２１は、図示のような安価なバイアス電流源を形成している。トランジスタＱ２（４１７）のベースとコレクタとの間には抵抗器Ｒ１（４１３）が接続されていて、始めにトランジスタＱ２（４１７）を導通させるようこのトランジスタのベースにバイアス電流を供給する。
【００１６】
トランジスタＱ２（４１７）を流れる電流Ibias４２３は、抵抗器Ｒ２（４１５）の両端間に電圧降下を生じさせる。図示の実施形態においては、抵抗器Ｒ２（４１５）の両端間電圧はトランジスタＱ３（４１９）のベース−エミッタ間電圧ＶbeQ3によりクランプされ、これによってトランジスタＱ２（４１７）のベース−エミッタ間電圧が引き下げられ、抵抗器Ｒ２（４１５）を流れる電流をこの抵抗器Ｒ２（４１５）にかかるベース−エミッタ間電圧降下ＶbeQ3に合わせて調整する閉ループが形成される。トランジスタＱ３（４１９）のベース−エミッタ間電圧ＶbeQ3は負の温度係数を持つため（一例の場合約−２ｍＶ／°Ｃ）、抵抗器Ｒ２（４１５）を流れる電流も負の温度係数となる。本発明によれば、バイアス回路４２１は、バイアス電流Ｉbias４２３を電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子４３１のツェナーダイオードＶＲ１に供給して、このツェナーダイオードＶＲ１の両端間に安定な基準電圧ＶREF４３０を発生させる。
【００１７】
ここで、抵抗器Ｒ１（４１３）、Ｒ２（４１５）とトランジスタＱ２（４１７）、Ｑ３（４１９）で形成されるバイアス回路４２１は、バイアス電流Ｉbias４２３を供給するために使用することができる回路のほんの一例であり、本発明において他の多くのバイアス回路構成を使用することが可能であることは理解されよう。
【００１８】
図４に示すように、電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子４３１のツェナーダイオードＶＲ１は、一体型の電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子をなす。図示実施形態においては、図４の回路４０１の電流シンク主電流Ｉsink４３７は、トランジスタＱ１（４２５）、電流シンク電流検出素子の抵抗器Ｒｓ（４２７）、トランジスタＱ４（４３５）を通って流れる。図示実施形態においては、トランジスタＱ１（４２５）がパス素子として機能する。ツェナーダイオードＶＲ１の電圧降下ＶREF４３０とトランジスタＱ４（４３５）のベース−エミッタ間電圧とを合わせた電圧降下は、トランジスタＱ１（４２５）、Ｑ４（４３５）と電流シンク電流検出素子４２７の抵抗器Ｒｓを通って流れる電流との間に次式に基づく関係を有する：
ＶbeQ4＋ＶREF＝ＶbeQ1＋Ｒｓ×Ｉsink                （式１）
ここで留意しなければならないのは、図示実施形態において、式１の右辺の項「Ｒｓ×Ｉsink」は、電流センス信号４２９すなわちＶRsに等しいということである。また、ここでは、トランジスタＱ４（４３５）のコレクタ−エミッタ間の小さい飽和電圧降下（一例の場合、約０．１ボルト以下）は、パス素子のトランジスタＱ１（４２５）と電流シンク電流検出素子の抵抗器Ｒｓ（４２７）との合計電圧降下と比較してわずかであり、無視することができる。ツェナーダイオードＶＲ１の電圧降下ＶREF４３０とトランジスタＱ４（４３５）のベース−エミッタ間電圧ＶbeQ4とを合わせた電圧降下は、電流Ｉsink４３７が立ち上がり始める電源電圧４０３の閾値電圧レベルを決める。しかしながら、この実施形態においては、トランジスタＱ４（４３５）のベース−エミッタ間電圧ＶbeQ4は固定値であり、したがって、回路設計者は、各特定の用途の必要に応じて適切な仕様のツェナーダイオードＶＲ１を選択することにより電圧閾値レベルを設定するので、電圧降下ＶREF４３０のツェナーダイオードＶＲ１を電圧閾値設定素子と称する。
【００１９】
一実施形態においては、ＶbeQ4とＶbeQ1とが実質的に等しいので、ＶREFはＶRsと等しく、式１を、簡単化して、次のように変形することができる：
Ｉsink＝ＶREF／Ｒｓ                                        （式２）
そのために、本発明によれば、電流検出素子の抵抗器Ｒｓ（４２７）により発生する電流センス信号ＶRs４２９は、パス要素Ｑ１（４２５）を流れる電流Ｉsink４３７を調整することにより、電流調整閾値ＶREF４３０に応じて調整される。また、トランジスタＱ１（４２５）とトランジスタＱ４（４３５）のベース−エミッタ間電圧が互いに相殺することで、これらのトランジスタの接合における温度効果も打ち消され、したがって電流Ｉsink４３７の値はツェナーダイオードＶＲ１の温度係数のみに従属することになる。故に、図４の実施形態において、トランジスタＱ４（４３５）は２つの重要な機能を果たす。まず、このトランジスタは、上に述べたように、トランジスタＱ１（４２５）の温度効果を打消す。これに加えて、トランジスタＱ４（４３５）は、電源電圧が閾値電圧レベルより低いときに電流シンク回路４０１がシンクする電流を確実に実質的にゼロにする。回路中にトランジスタＱ４（４３５）がないと、電圧閾値レベルより低い電源電圧でバイアス回路４２１を流れる電流がともするとトランジスタＱ１４２５を導通させるよう作用して、ある程度電流Ｉsink４３７を流れさせることにもなる。トランジスタＱ４（４３５）があることによって、抵抗器Ｒ３が、閾値電圧レベルに達するまでトランジスタＱ４（４３５）が実質的に非導通状態であることを確実にするので、この電流は阻止される。一実施形態では、ツェナーダイオードＶＲ１は、約＋７．５ｍＶ／（Ｃの正の温度係数を持つ１１ボルトのツェナーダイオードである。前記の式２から、Ｉsink４３７の値も正の温度係数を持つということは明白である。この正の温度係数は、上に説明したバイアス回路の負の温度係数により相殺されるが、このバイアス回路分の電流が電源からの全電流シンク（シンク電流）の比較的大きい割合になることもあり得る。
【００２０】
例えば、バイアス回路４２１は、図４の回路図に示す例の素子パラメータを用いて、Ｉsink４３７が約７．８６ｍＡで約２．３ｍＡのＩbias４２３を流すよう設計され、その場合、バイアス回路４２１は電源からの全シンク電流の２０％以上の電流を導通させることになる。したがって、この例では、Ｉsink４３７の７．８６ｍＡという電流値は、次式で与えられる正の温度係数を持つ：
ＶＲ１の温度係数／Ｒｓ＝５．４μＡ／°Ｃ                        （式３）
他方、Ｉbias４２３の電流値は次式で与えられる負の温度係数を持つ：
ＶbcQ3の温度係数／Ｒ２＝−６．７μＡ／°Ｃ                      （式４）
それ故、電流シンク全体としての温度係数は、５．４−６．７＝−１．３μＡ／°Ｃとなる。
【００２１】
本発明のもう一つの実施形態において、電流シンク回路の設計は、図５の回路図に示す電流シンク回路５０１のように、温度効果を補償するべくさらに改良することができる。図から明らかなように、電流シンク回路５０１は、構成要素を含め多くの点で図４の電流シンク回路４０１と類似している。図示実施形態において、トランジスタＱ１（５２５）は図４のトランジスタＱ１（４２５）と同様にパス素子として機能し、電流シンク電流検出素子５２７の抵抗器Ｒｓも図４の電流シンク電流検出素子４２７の抵抗器Ｒｓと同様に機能する。図５の電流シンク回路５０１の実施形態が図４の実施形態と異なる一つの特徴は、一体型の電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子５３１に、第２のツェナーダイオードＶＲ２に直結された少なくとも第１のツェナーダイオードＶＲ１を設けて、ツェナーダイオードの温度係数が電圧定格によって異なることを利用して改良を行ったということである。したがって、本発明によれば、この場合、基準電圧ＶREF５３０は、一体型の電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子５３１のツェナーダイオードＶＲ１とＶＲ２双方の両端間の電圧降下になる。
【００２２】
図５の実施形態で前記実施形態の場合と同じ回路解析を行うと、電流Ｉbias５２３は−２．９μＡ／°Ｃの温度係数を持つ。図示実施形態の場合、ツェナーダイオードＶＲ１とＶＲ２とを合わせた電圧降下ＶREF５３０は、約＋４．２ｍＶ／°Ｃの温度係数を持つ。図示のように、ＶＲ１とＶＲ２の各ツェナーダイオードは６Ｖ２ツェナーダイオードで、＋２．１ｍＶ／°Ｃの正の温度係数を持ち、４．２ｍＶ／°Ｃ／１．４ｋ＝３μＡ／°ＣのＩsink４３７の温度係数となり、Ｉbias５２１の負の温度係数をほぼ正確に相殺する。本発明によるこの特定の実施形態においては、したがって、電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子５３１にＶＲ１とＶＲ２の２つのツェナーダイオードを設定素子として使用することで、単一の１２Ｖツェナーダイオードを使用し、Ｒｓの値を適切に調整して達成される改善と比較して温度係数がさらに改善される。ここで、他の実施形態において、複数のツェナーダイオードを一つに直結して電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子５３１を形成することが可能なこと、および図５に示す実施形態は、本発明において電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子を得るために使用することが可能な構成のほんの一例であるということは理解されよう。
【００２３】
図６は、本発明の一実施形態における電圧トリガー型電流シンク回路の典型的な電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性曲線６０１を示すグラフである。電圧閾値レベルは、電流シンク回路を流れる電流のレベルが実質的ゼロレベルから増加し始めるＸ軸上の電源電圧値として示してある。そして、電流は、電圧閾値を超える電流シンク回路の両端間電圧の一定範囲にわたってＹ軸上に示す第１のシンク電流レベルと第２のシンク電流レベルとの間で調整される。一実施形態の場合、電源電圧の範囲は、例えば、電流シンク回路の両端間に印加される約１０ボルトの第１の電圧と約３０ボルトの第２の電圧との間の範囲である。上記第１、第２のシンク電流レベルには、電圧トリガー型電流シンク回路で使用するすべての構成部品についての総合公差が関係し、また上に説明した本発明の電流シンク回路の熱係数が伴う。
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、温度効果は実質的に相殺されるので、構成部品を適正に選択することにより、電流シンク回路の両端間にかかる電圧が電圧閾値を超えても、電流シンク回路を流れる電流は、その両端間電圧の一定範囲わたって実質的に一定となる。本発明によれば、このような実施形態において、上記第１と第２のシンク電流レベルは実質的に同じであることにより、電流シンク回路を流れる電流は上記電圧範囲にわたって実質的に一定値に調整される。
【００２５】
以上、本発明の方法および装置について、その特定の実施形態により詳細に説明した。しかしながら、本発明の広義の精神および範囲を逸脱することなく上記実施形態について種々の修正態様および変更態様をなすことが可能なことは自明であろう。したがって、本願明細書および図面は例示説明のためのものであり、本発明を限定するためのものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】互いに別個の電圧閾値レベル設定素子および電流調整基準素子を有する電圧トリガー型電流シンク回路の一例を示す回路図である。
【図２】互いに別個の電圧閾値レベル設定素子および電流調整基準素子を有する電圧トリガー型電流シンク回路の一例を示すブロック図である。
【図３】一体化した電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子を有する本発明の電圧トリガー型電流シンク回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図４】一体化した電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子を有する本発明の電圧トリガー型電流シンク回路の一実施形態を示す回路図である。
【図５】一体化した電流調整基準・電圧閾値レベル設定素子を有し、温度安定性が改善された本発明の電圧トリガー型電流シンク回路の一実施形態を示す回路図である。
【図６】電圧トリガー型電流シンク回路の電圧−電流（Ｖ−Ｉ）特性曲線の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１０１：電流シンク回路、１０３：供給電圧、１０９：電圧しきい値レベル設定素子、
１１１  電流調整基準素子、１２１：バイアス回路、１２３：Ibias、１２７：電流シンク電流検出素子、１２９  電流センス信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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